Dzięki pracom tegorocznego noblisty Yoshinori Ohsumi rozumiemy, w jaki sposób komórka pozbywa się odpadów, dokonując recyklingu białek.
Nobla 2016 w dziedzinie medycyny i fizjologii otrzymał Yoshinori Ohsumi za odkrycia dotyczące mechanizmów autofagii. Słowo “autofagia” pochodzi z języka greckiego, przy czym „auto”, oznacza „samo”, zaś “phagein” – „jeść”. Tak więc oznacza to „samozjadanie”.
W połowie lat 50. naukowcy odkryli nowy wyspecjalizowany składnik komórki (organellum), który nazwali „lizosomem”. Przypominający pęcherzyk lizosom zawiera enzymy zdolne do trawienia białek, węglowodanów i tłuszczów. Za odkrycie lizosomu belgijski naukowiec Christian de Duve dostał zresztą Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny w roku 1974.
To właśnie de Duve wprowadził pojęcie autofagii. W latach 60. XX w. naukowcy po raz pierwszy zaobserwowali, że komórka może niszczyć swoje własne części składowe – np. uszkodzone białka, a nawet całe organella, w rodzaju mitochondriów. Takie niepotrzebne odpady otaczane są błoną, tworząc podobny do woreczka pęcherzyk (autofagosom), transportowany od „przetwórni odpadów”, czyli lizosomu. Autofagosom zlewa się w jedność z lizosomem, a jego zawartość zostaje rozłożona na prostsze składniki. Uzyskane „surowce wtórne” komórka wykorzystuje, jako budulec i/lub paliwo.
W latach 70. i 80. XX wieku badacze koncentrowali się na badaniach proetasomu – innego systemu pozwalającego rozkładać białka (za te badania, konkretnie – za odkrycie „znacznika” zwanego ubikwityną Aaron Ciechanover, Avram Hershko oraz Irwin Rose dostali nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w roku 2004). Jednak proteasom, choć skuteczny, ma ograniczone możliwości – przetwarza tylko prostsze białka. Skomplikowane białka, a zwłaszcza zużyte organella, przerastają jego wydolność.
Zjawisko autofagii okazało się trudne do zbadania i niewiele było o nim wiadomo aż do początku lat 90. XX w., kiedy Yoshinori Ohsumi przeprowadził serię błyskotliwych eksperymentów na drożdżach piekarskich. Udało mu się zidentyfikować geny o podstawowym znaczeniu dla autofagii, a następnie wyjaśnić mechanizmy dotyczące autofagii u drożdży. Później wykazał, że podobne procesy zachodzą w komórkach człowieka.
Yoshinori Ohsumi był aktywny na wielu polach, ale po założeniu własnego laboratorium w roku 1988 skupił się na rozkładzie białek w wakuoli drożdży (wakuola to odpowiednik lizosomu w komórkach ludzi i zwierząt).
